[发明专利]外套FRP-钢复合管自密实混凝土扩大截面加固钢筋混凝土柱的方法

说明书

本发明提供一种外套FRP‑钢复合管自密实混凝土扩大截面加固钢筋混凝土柱的方法，涉及土木建筑工程领域的结构加固技术。本方法包括以下步骤：(1)施工准备。(2)对既有的钢筋混凝土柱表面进行处理。(3)外套钢管。(4)粘贴FRP布。(5)浇筑混凝土。本发明方法不但可显著提高被加固钢筋混凝土柱的承载力和刚度，并改善其延性，改善混凝土柱的塑性与韧性，而且操作简单、施工快捷，工程成本较低，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及土木建筑工程技术领域，具体是指一种外套FRP-钢复合管自密实混凝土扩大截面加固钢筋混凝土柱的方法。

背景技术

现存大量钢筋混凝土结构建筑由于设计使用不当、环境侵蚀、使用功能改变和规范要求提高等一系列原因，亟待加固。柱是钢筋混凝土结构中最主要的纵向受力构件，对整个结构的受力性能起到了决定性的作用，因此对既有柱的加固就显得格外重要。

目前，在钢筋混凝土柱加固方面，常用的主要有增大截面法、外包钢法等。它们都可在一定程度上提高混凝土柱的承载力，达到加固的目的，但是又有较为明显的局限性。增大截面法被加固柱的新老混凝土共同工作性能不好，基本不能改善柱子的延性，且现场湿作业过多，模板支设繁琐；干式外包钢加固法的外包钢与原构件不能整体工作，彼此只能单独受力，外包钢材料利用率低，整体性差；湿式外包钢法的整体性同样不好，且由于结构胶的使用，被加固柱耐久性和抗火性均较差，不能同时大幅提高被加固柱的承载力、刚度和延性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种施工方便、结构整体性能好、材料性能可充分发挥且加固效果良好的外套FRP-钢复合管自密实混凝土扩大截面加固钢筋混凝土柱的方法。

为实现上述目的，本发明提供的外套FRP-钢复合管自密实混凝土扩大截面加固钢筋混凝土柱的方法，其特征在于：通过对既有的钢筋混凝土柱外套带肋圆钢管、外部粘贴FRP布和间隙浇筑自密实混凝土形成新型组合结构，以达到有效加固混凝土柱的目的；它包括以下步骤：

(1)施工准备：将矩形钢肋板沿纵向垂直放于卷制半圆形钢板中间位置并满焊，使之形成带肋半圆形钢板的整体结构，所述带肋半圆形钢板的端部呈直角向内弯折形成卷制半圆形钢板端部弯折部；

(2)对既有的钢筋混凝土柱表面进行处理：凿去钢筋混凝土柱原有的保护层，对表面进行凿毛，并用水润湿；

(3)外套钢管：将两个步骤(1)中准备的带肋半圆形钢板外套于钢筋混凝土柱外侧，使得矩形钢肋板的长边及卷制半圆形钢板端部弯折部均与钢筋混凝土柱接触，然后将拼合好的两块带肋半圆形钢板的两条纵缝满焊，使之形成外套于钢筋混凝土柱的带肋圆钢管整体结构；

(4)粘贴FRP布：清理带肋圆钢管外侧的油污杂物，涂刷FRP粘合剂并缠绕FRP布；

(5)浇筑混凝土：待FRP粘合剂固化以后，在带肋圆钢管与钢筋混凝土柱的间隙内浇筑自密实混凝土并养护成型。

作为优选方案，所述步骤(1)中矩形钢肋板和卷制半圆形钢板的材料均为普通Q235钢板，其长度等同于钢筋混凝土柱长度；所述矩形钢肋板宽度d₁与卷制半圆形钢板端部弯折部长度d₂相同，且都等于钢筋混凝土柱加固前后截面尺寸之差的0.5倍；所述矩形钢肋板的厚度与卷制半圆形钢板的厚度相等且均不小于3mm，以满足被加固钢筋混凝土柱承载力要求；

所述步骤(3)中带肋圆钢管由两块带肋半圆形钢板组成；所述带肋半圆形钢板端部呈直角向内弯折，卷制半圆形钢板端部弯折部的长度与其中间位置焊接的矩形钢肋板宽度相同，且都等于钢筋混凝土柱被加固前后截面尺寸之差的0.5倍；

所述步骤(4)中FRP布缠绕的层数为2-4层。